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(共40张PPT)
第3课时　原子结构与元素的性质
1.了解碱金属元素的结构和性质。
2.了解卤族元素的结构和性质。
3.运用原子结构理论解释同主族元素性质的递变规律。
学习目标
核心素养
1.微观探析：从原子、分子水平认识物质的结构和性质，形成“结构决定性质”的观念。
2.科学探究：设计实验方案，探究同主族元素性质的递变性。
随堂达标验收
内容索引
NEIRONGSUOYIN
二、卤族元素的结构与性质
一、碱金属元素的结构与性质
碱金属元素的结构与性质
JIAN JIN SHU YUAN SU DE JIE GOU YU XING ZHI
01
1.碱金属元素的原子结构规律
元素名称 锂 钠 钾 铷 铯
元素符号 ___ ___ ___ ___ ___
原子结构示意图 ______ _______ ________
原子半径/nm 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265
Na
K
Li
Rb
Cs
碱金属原子结构特点：
1
增多
增大
2.碱金属单质的物理性质
银白
较小
较低
增大
降低
3.碱金属单质的化学性质
(1)实验探究
①钠、钾与氧气反应
紫色
黄色
＞
②钠、钾与水反应
反应 钠与水的反应 钾与水的反应
操作
现象 相同点：金属 在水面上；金属 成闪亮的小球；小球 ；发出 ；反应后的溶液呈 色 不同点：钾与水的反应有轻微爆炸声并着火燃烧 化学方程式 __________________________ _________________________
结论 与水反应剧烈程度：K Na 金属的活泼性：K Na 熔
浮
嘶嘶的响声
不停游动
红
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2K＋2H2O===2KOH＋H2↑
>
>
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(2)碱金属的原子结构与化学性质的递变关系：
从Li到Cs，随核电荷数的增加，电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的引力逐渐 ，元素金属性逐渐 。
增多
增大
增强
减弱
(1)碱金属单质的密度均小于水( )
(2)碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加而降低( )
(3)碱金属单质与水剧烈反应生成碱和氢气( )
(4)碱金属单质在空气中燃烧生成过氧化物( )
(5)碱金属元素的原子半径逐渐增大，金属性依次增强( )
(6)钾比钠原子半径大，钾比钠活泼，所以钾可以从氯化钠溶液中置换出钠单质( )
判断正误·准确理解概念
×
√
√
×
√
×
(2020·北京汇文中学月考)已知铷(Rb)是37号元素，其相对原子质量是85.5，与钠同主族，回答下列问题：
(1)铷位于第____周期，其原子半径比钠元素的原子半径____(填“大”或“小”)。
(2)铷单质性质活泼，写出它与氯气反应的化学方程式：_______________________。
铷单质易与水反应，反应的离子方程式为_______________________________，实验表明，铷与水反应比钠与水反应_____(填“剧烈”或“缓慢”)。
五
大
剧烈
2Rb＋2H2O===2Rb＋＋2OH－＋H2↑
解析　Rb的密度比水大，遇水后沉在水底与水反应，铷的还原性比钠强，与水反应比钠剧烈。
深化探究
(3)同主族元素的同类化合物的化学性质相似，分别写出①过氧化铷与CO2反应的化学方程式：______________________________；
②过量的RbOH与AlCl3反应的离子方程式：_____________________________。
2Rb2O2＋2CO2===2Rb2CO3＋O2
解析　可根据钠的相应化合物发生的反应进行类推。
归纳总结
碱金属性质的相似性和递变性
(1)相似性
(2)递变性
具体情况如下：
①与氧气反应
从Li→Cs，与氧气反应越来越剧烈，产物越来越复杂。如Li与O2生成Li2O，Na与O2生成Na2O2，K与O2生成KO2。
②与H2O(或酸)的反应
从Li→Cs，与H2O(或酸)反应越来越剧烈。如K与H2O反应能发生轻微爆炸，Rb、Cs则遇水会发生爆炸。因Na、K等活泼的金属易与H2O反应，故不能从水溶液中置换出不活泼的金属，只有在熔融状态下才能置换出不活泼的金属。
③最高价氧化物对应的水化物的碱性：LiOH返回
02
卤族元素的结构与性质
LU ZU YUAN SU DE JIE GOU YU XING ZHI
1.卤族元素的原子结构
元素名称 氟 氯 溴 碘
元素符号 ___ ___ ___ __
原子结构示意图 ______ _______
原子半径/nm 0.071 0.099 1.14 1.33
F
Cl
Br
I
卤族元素原子结构特点：
增大
7
增多
F2 Cl2 Br2 I2
颜色 淡黄绿色 色 色 色
状态 气态 气态 态 态
熔沸点 逐渐_____ 2.卤素单质的物理性质及递变规律
黄绿
深红棕
紫黑
液
固
升高
3.卤素单质的化学性质
(1)与氢气的化合
F2 Cl2 Br2 I2
与H2反应条件 ______ 或点燃 加热至一定温度 不断加热
氢化物稳定性 很稳定 较稳定 不如HCl稳定 不稳定、易分解
结论 从F2→I2与H2化合越来越 ，氢化物稳定性逐渐减弱 暗处
光照
难
(2)卤素单质间的置换反应
实验操作 实验现象 化学方程式
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈_______ ________________________
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈_______ ____________________
橙红色
紫红色
2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl
2KI＋Cl2===2KCl＋I2
静置后，液体分层，上层接近无色，下层呈_______ _____________________
结论 从Cl2→I2氧化性逐渐_____ 紫红色
Br2＋2KI===2KBr＋I2
减弱
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4.卤族元素性质与原子结构的关系
从F到I，随核电荷数的增加，电子层数逐渐 ，原子半径逐渐 ，原子核对最外层电子的引力逐渐 ，得电子能力逐渐 ，元素非金属性逐渐 。
增多
增大
减弱
减弱
减弱
(1)卤素单质颜色逐渐加深，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大( )
(2)卤素单质随着核电荷数增加，氧化性依次减弱，与H2反应剧烈程度依次减弱，生成气态氢化物的稳定性增强( )
(3)卤素按F、Cl、Br、I的顺序，其非金属性逐渐减弱的原因是随着核电荷数增加，电子层数增多，原子半径增大，原子核对电子的吸引作用减弱( )
(4)卤素原子最外层电子数都是7个，所以卤素单质易得电子，在氧化还原反应中卤素单质只表现氧化性( )
判断正误·准确理解概念
√
×
√
×
归纳总结
1.卤族元素单质化学性质的相似性和递变性
(1)相似性(用X代表卤族元素)：
化合物→最高价氧化物对应水化物(除氟外)都为强酸
(2)递变性
具体表现如下：
①与H2反应越来越难，对应氢化物的稳定性逐渐减弱，还原性逐渐增强，其水溶液的酸性逐渐增强，即：
稳定性：HF>HCl>HBr>HI；
还原性：HF酸性：HF②最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱，即HClO4>HBrO4>HIO4。
2.从原子结构角度认识卤族元素性质的递变规律
(2020·南京外国语学校高一期中)某校化学学习小组设计了相关实验来探究元素周期
实验过程及现象：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸；
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹；
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a；
Ⅳ.打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后CCl4层溶液变为紫红色。
律。该组同学为验证卤素单质氧化性的相对强弱，用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
深化探究
请回答下列有关问题。
(1)B中溶液由黄色变为棕红色时发生反应的离子方程式为______________________。
2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2
解析　Cl2与NaBr溶液反应生成Br2和NaCl，反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________。
湿润的淀粉-KI试纸变蓝
解析　湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，说明有单质碘生成，即说明氯气的氧化性强于碘。
(3)由此实验得出的结论：同主族元素从上到下，原子的得电子能力逐渐______(填“减弱”或“增强”)。
减弱
解析　由实验可知氯气的氧化性强于溴，而溴的氧化性强于碘，所以同主族元素从上到下，原子的得电子能力逐渐减弱。
(4)B和C仪器口放置浸有NaOH溶液的棉花的作用是_______________________________。
吸收未反应的氯气，防止污染空气
解析　B和C仪器口放置浸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收未反应的氯气，防止其对空气造成污染。
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随堂达标验收
SUI TANG DA BIAO YAN SHOU
03
1.(2020·沈阳月考)下列说法错误的是
A.Li、Na、K元素的原子核外电子层数随着核电荷数的增加而增多
B.Li、Na、K、Rb元素的原子半径逐渐增大，金属性依次增强
C.因为Na比K容易失去电子，所以单质Na比K的还原性强
D.O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
1
2
3
4
5
√
解析　K比Na容易失去电子，所以单质K比Na的还原性强，C项错误。
2.下列说法正确的是
A.Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2
B.砹位于第六周期ⅦA族，其简单氢化物的稳定性大于氯化氢
C.卤族元素单质的熔、沸点随原子序数的增大而升高
D.第二周期非金属元素的简单氢化物溶于水后，水溶液均呈酸性
解析　Li在氧气中燃烧生成Li2O，A错误；
元素非金属性越强，简单氢化物越稳定，同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，则简单氢化物的稳定性依次减弱，所以砹化氢的稳定性小于氯化氢，B项错误；
随原子序数的增大，卤族元素单质的熔、沸点逐渐升高，C项正确；
第二周期非金属元素的简单氢化物溶于水后，水溶液不一定呈酸性，如氨气溶于水后溶液显碱性，D项错误。
√
1
2
3
4
5
3.下列关于卤素(用X表示)的叙述正确的是
A.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B.卤素单质与水都生成HX和HXO
C.其单质都有颜色，都有毒
D.卤素单质与其他物质化合时，均表现为还原性
√
1
2
3
4
5
4.(2020·哈尔滨三中模拟)砹(At)属于卤族元素，下列关于砹(At)及其化合物具有的性质推测不正确的是
A.单质砹易溶于某些有机溶剂 B.AgAt是难溶于水的有色固体
C.HAtO4的酸性比HClO4的弱 D.HAt难溶于水，且受热很难分解
解析　单质溴、碘易溶于某些有机溶剂，故砹单质也易溶于某些有机溶剂，A项正确；
由AgCl、AgBr、AgI的溶解度逐渐降低，颜色逐渐加深可知，B项正确；
元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，所以HAtO4的酸性比HClO4的弱，C项正确；
在卤族元素中，非金属性越弱，对应的简单氢化物稳定性越差，故砹化氢的稳定性比碘化氢差，受热易分解，D项错误。
1
2
3
4
5
√
5.根据元素周期表回答下列问题：
(1)自然界稳定存在的元素中，金属性最强的元素是___，非金属性最强的元素是___。
1
2
3
4
5
解析　自然界稳定存在的元素中，金属性最强的是第ⅠA族的Cs；非金属性最强的元素是F。
Cs
F
(2)在稳定存在的碱金属元素中，最高价氧化物对应水化物的碱性最强的是_______，写出钠与水反应的离子方程式：_________________________________。
解析　在稳定存在的碱金属元素中，碱性最强的是CsOH，Na与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2OH－＋2Na＋＋H2↑。
CsOH
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(3)卤族元素中，氢化物热稳定性最强的是____；写出向KI溶液中通入Cl2的反应离子方程式：____________________。
1
2
3
4
5
HF
返回
解析　卤族元素中，氢化物热稳定性最强的是HF，Cl2与KI溶液反应的离子方程式为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2

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